[发明专利]一种通用串行总线限流电路和方法

说明书

技术领域

本发明电路领域，具体涉及一种通用串行总线限流电路和方法。

背景技术

由于通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)具有热拔插特性，因此USB接口很快成为电脑与外设的连接接口。随着电脑的普及，与电脑相关的外围设备更是不胜枚举，尤其对多媒体工作者和玩游戏的人而言，一台电脑主机就可能通过USB端口连接很多外围设备，而这些外围设备所需的工作电流又不尽相同。

目前电脑外围设备都是靠USB供电，USB协议规定USB端口电压为5V，最大输出电流为500毫安。但是当负载过重或者设备突然短路的情况下，USB上流经的电流超过额定值，损害USB端口，甚至引起主板故障。

现有技术中不能提供一种在负载过重或者设备突然短路的情况下，限制USB上流经的电流的技术方案，因此，损害USB端口，甚至引起主板故障。

发明内容

本发明实施例提供通用串行总线限流电路和方法，实现了对USB总线电流进行限制，从而保护了USB接口的安全。

本发明实施例提供了一种通用串行总线限流电路，所述电路包括：获取电流单元，获取电压单元，比较单元，和开关单元；

所述获取电流单元，用于通过电流镜像，获取流经USB电源线上的电流；

所述获取电压单元，用于将获取的电流转换为对应的电压；

所述比较单元，用于将转换获取的电压与预置电压比较大小；

所述开关单元，用于根据比较大小的结果，控制通用串行总线的电源线的通断。

优选的，所述电路还包括：

电流调整单元，用于根据镜像获取的电流，和USB电源线上实际流经的电流，调整使得镜像获取的电流与USB电源线上实际流经的电流成比例。

优选的，所述电路还包括：

获取预置电压单元，用于根据输入的控制电压，获取与控制电压对应的预置电压。

优选的，所述获取电流单元和开关单元，具体包括：P型MOS管MS、MP，其中，P型MOS管MS和MP的源极分别接到电源供给设备的USB电源线上，P型MOS管MS和MP的栅极分别与比较单元的输出端连接，P型MOS管MS的漏极与获取电压单元的输入端连接，P型MOS管MP的漏极接到USB外围设备的USB电源线上。

优选的，所述比较单元具体包括：放大器OP1，其正相输入端与获取电压单元的输出端连接，其反相输入端输入预置电压，放大器OP1的输出端为所述比较单元的输出端。

优选的，所述电流调整单元具体包括：放大器OP2和P型MOS管MF，其中，P型MOS管MS的漏极与放大器OP2的反相输入端连接，P型MOS管MP的漏极与放大器OP2的正相输入端连接，放大器OP2的输出端与P型MOS管MF的栅极连接，P型MOS管MF的源极与P型MOS管MS的漏极连接，P型MOS管MF的漏极与OP1的正相端连接。

优选的，所述获取电压单元具体包括：电阻RS，电阻RS的一端接地，另一端与P型MOS管MF的漏极连接。

优选的，所述获取预置电压单元，具体包括：

电阻R0、R1、R2，N型MOS管M1、M2，电流源I0；其中，电阻R0、R1、R2依次串联，电阻R0、R1、R2依次串联的支路连接于电流源I0和地之间；

N型MOS管M1的漏极与电流源I0输出端连接、源极分别与N型MOS管M2的漏极和电阻R1连接、栅极输入第一控制电压VR1；

N型MOS管M2的漏极与MOS管M1的源极连接、源极与电阻R2非接地的一端连接、栅极输入第二控制电压VR2。

本发明实施例还提供了一种通用串行总线限流方法，所述方法包括：

通过电流镜像，获取流经USB电源线上的电流；

将获取的电流转换为对应的电压；

将转换获取的电压与预置电压比较大小；

根据比较大小的结果，控制通用串行总线的电源线的通断。

优选的，所述将转换获取的电压与预置电压比较大小之前，所述方法还包括：

根据镜像获取的电流，和USB电源线上实际流经的电流，调整使得镜像获取的电流与USB电源线上实际流经的电流成比例。

优选的，所述方法还包括：根据输入的控制电压，获取与控制电压对应的预置电压。

本发明实施例中通过镜像获取流经USB电源线上的电流，并将电流转换为对应的电压值，通过比较转换获取的电压值与预置的电压值大小，控制USB接口上电源线路的通断，从而实现了限制流经USB电源线上电流，避免电流过大对主板等其它元器件的损伤。

附图说明